放射線撮像装置、放射線撮像方法、記録媒体及びプログラム
【課題】最終的な画像を得るに先立ち、放射線撮影後直ちにある程度の補正が施された画像を得ることができ、確認を可能とし、ユーザのワークフローを改善すると共に、再撮影に要する待ち時間を大幅に短縮する。
【解決手段】放射線撮像装置は、撮像手段で撮像した被写体像の縮小画像を、前記被写体像の画像の前に送信する送信手段と、前記縮小画像を表示した後に前記被写体像の画像を表示手段に表示する表示制御手段とを含む。
【解決手段】放射線撮像装置は、撮像手段で撮像した被写体像の縮小画像を、前記被写体像の画像の前に送信する送信手段と、前記縮小画像を表示した後に前記被写体像の画像を表示手段に表示する表示制御手段とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置、放射線撮像方法、記録媒体及びプログラムに関し、特に固体放射線検出器として放射線平面検出器(フラットパネルディテクタ)を用い、該放射線平面検出器の暗電流補正を行う装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体を透過した放射線像を撮影する放射線撮影装置として、従来は放射線を蛍光に変換する増感紙と、蛍光で感光するフィルムを密着させた、スクリーン・フィルム系(Ｓ／Ｆ系)と呼ばれる撮影装置が使用されてきた。また蛍光体とイメージ・インテンシファイア(Ｉ.Ｉ.)を組み合わせて放射線画像の増倍を行い、この増倍された画像を光学系を介して撮像管で撮影する、Ｉ.Ｉ.−ＴＶ撮影装置も使用されてきた。前者は一般撮影と呼ばれる静止画撮影に、また後者は透視撮影やアンギオ撮影と呼ばれる動画撮影に主に使用されてきた。
【０００３】
最近では、画像デジタル化の要求から、デジタル画像出力を有するデジタル撮影装置が使用され始めている。一般撮影では、スクリーン・フィルム系に代わって、放射線像を潜像として蓄積するイメージングプレートを使用し、このイメージングプレートをレーザ走査することにより潜像を励起し、発生する蛍光を光電子増倍管で読み取る、コンピューテッド・ラジオグラフィ装置も使用されている。また動画撮影では、撮像管に代わってＣＣＤ等の固体撮像素子を使用する、Ｉ.Ｉ.−ＤＲ撮影装置も使用されている。コンピューテッド・ラジオグラフィ装置とＩ.Ｉ.−ＤＲ撮影装置の両者は、デジタル画像出力を有しており、医療画像のデジタル化に貢献し始めている。
【０００４】
更に最近では、蛍光体と大面積アモルファスシリコンセンサを密着させた放射線平面検出器、いわゆるフラットパネルディテクタ(ＦＰＤ)を使用し、光学系等を介さずに放射線像を直接デジタル化するデジタル撮影装置が実用化されている。またアモルファスセレン、よう化鉛(ＰｂＩ2)及びよう化水銀(ＨｇＩ2)等を使用して放射線を電子に変換し、該電子を大面積アモルファスシリコンセンサで検出するＦＰＤも同様に実用化されている。これらＦＰＤは、原理的に静止画のみならず動画も撮影可能なことから、次世代のデジタル撮影装置として期待されている。
【０００５】
ここで、FPDの原理について図６、図７及び図８を用いて簡単に説明する。図６はセンサ読み取り動作原理を説明する図面であり、簡単のために９画素からなるセンサを示している。図６において、７１は蛍光を電子に変換する光電変換部、７２は光電変換部で発生した電子を転送するための薄膜トランジスタ(ＴＦＴ: Thin Film Transistor)、73は光電変換部71にバイアス電圧を与えるバイアス線、７４ａ，７４ｂ，７４ｃはＴＦＴ７２にスイッチング信号を伝達するゲート線、７５ａ，７５ｂ，７５ｃはＴＦＴ７２を通過した電子を転送する信号線、７６は信号線７５ａ，７５ｂ，７５ｃから１つの信号線を選択し信号電子を増幅する読み取りＩＣ、７７は増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ-デジタル変換器(Ａ／Ｄ: Analog-to-digital converter)、７８はＴＦＴ７２のスイッチング動作を制御するゲート駆動装置である。
【０００６】
図７において、センサ画素全面を覆う図示されていない蛍光体に放射線が照射されると、蛍光体はその強度に比例した蛍光を発する。光電変換部７１はこの蛍光を捕捉し信号電子に変換する。ゲート駆動装置７８がゲート線７４ａをHighにすると、このゲート線７４ａに接続された横一列のＴＦＴ全てがオンになる。すると光電変換部７１に蓄積された信号電子は信号線７５ａ，７５ｂ，７５ｃに転送される。そして読み取りＩＣ７６が信号線７５ａを選択すると、この信号線７５ａに転送されている電子が増幅されて読み取られ、Ａ／Ｄ７７でデジタル信号に変換される。続いて読み取りＩＣ７６は７５ｂ及び７５ｃを順次選択し、それぞれの信号線に転送されている電子が順次読み取られる。この動作によって図６においてゲート線７４ａに接続された横一列分の３画素の信号電子が読み取られ、デジタル信号に変換される。次にゲート線７４ｂ及び７４ｃが順次選択され、同様にゲート線７４ｂ及び７４ｃに接続された横一列分のそれぞれ３画素の信号電子が順次読み取られ、デジタル信号に変換される。
【０００７】
次に、センサ1画素の動作原理について図７及び図８を用いて説明する。図７はＭＩＳ(Metal Insulator Semiconductor)型センサの構成図であり、図８は光電変換素子のエネルギーバンド図である。図７及び図８において、７１は光電変換部、７２はＴＦＴ、７３はバイアス線、７６は読み取りＩＣ、８２は光電変換部７１にバイアス電圧を伝達する上部電極(D電極)、８３は上部電極８２と同電位でありａ−Ｓｉ真性半導体i層84へのホール注入を阻止するｎ+ドープ層、８４は光電変換を行うａ−Ｓｉ真性半導体i層、85は電子・ホールの両者の移動を阻止する絶縁層、８６は下部電極(Ｇ電極)である。
【０００８】
図８(ａ)，(ｂ)はそれぞれリフレッシュ(又はリセット)及び光電変換モードの動作を示す光電変換素子のエネルギーバンド図であり、各層の厚さ方向の状態を表している。本光電変換素子にはＤ電極、Ｇ電極の電圧印加方法によりリフレッシュモードと光電変換モードとの２種類の動作がある。
【０００９】
図８(ａ)において、Ｄ電極はＧ電極に対して負の電位が与えられており、ｉ層８４中の黒丸で示されたホールは電界によりＤ電極に導かれる。同時に白丸で示された電子はｉ層８４に注入される。このとき一部のホールと電子はｎ+ドープ層８３、ｉ層８４において再結合して消滅する。十分に長い時間この状態が続けばｉ層８４内のホールはｉ層８４から掃き出される。
【００１０】
この状態から、図８(ｂ)の光電変換モードにするには、Ｄ電極に、Ｇ電極に対して正の電位を与える。するとｉ層84中の電子は瞬時にＤ電極に導かれる。しかし、ホールはｎ+ドープ層８３が注入阻止層として働くためｉ層８４に導かれることはない。この状態でｉ層８４に光が入射すると、光は吸収され電子・ホール対が発生する。この電子は電界によりＤ電極に導かれ、ホールはｉ層８４内を移動しｉ層８４と絶縁層８５との界面に達する。
【００１１】
しかしながら、絶縁層８５内には移動できないため、ｉ層８４内の絶縁層８５の界面に移動するため、素子内の電気的中性を保つため電流がＧ電極から流れる。この電流は光により発生した電子・ホール対に対応するため、入射した光に比例する。ある期間、図８（ｂ）の光電変換モードを保った後、再びリフレッシュモードの図８（ａ）の状態になると、ｉ層８４に留まっていたホールは前述のようにＤ電極に導かれ、同時にこのホールに対応した電流が流れる。このホールの量は光電変換モード期間に入射した光の総量に対応する。この時、ｉ層８４内に注入される電子の量に対応した電流も流れるが、この量はおよそ一定なため、差し引いて検出すればよい。即ち、この光電変換素子はリアルタイムに入射する光の量を出力すると同時に、ある期間に入射した光の総量も出力することもできる。
【００１２】
ところが、何等かの理由により光電変換モードの期間が長くなる、あるいは入射する光の照度が強い場合、光の入射があるにもかかわらず電流が流れないことがある。これは図８(ｃ)のように、ｉ層８４内にホールが多数留まり、このホールのためｉ層８４内のホールと再結合してしまうからである。この状態で光の入射の状態が変化すると、電流が不安定に流れることもあるが、再びリフレッシュモードにすればｉ層８４のホールは掃き出され次の光電変換モードでは再び光に比例した電流が流れる。
【００１３】
また、前述の説明において、リフレッシュモードでｉ層８４内のホールを掃き出す場合、全てのホールを掃き出すのが理想であるが、一部のホールを引き出すだけでも効果はあり、前述と等しい電流が得られ、問題はない。即ち、次の光電変換モードでの検出機会において図８(ｃ)の状態になっていなければよく、リフレッシュモードでのＤ電極のＧ電極に対する電位、リフレッシュモードの期間及びｎ+ドープ層８３の注入阻止層の特性を決めればよい。また、更にリフレッシュモードにおいてｉ層８４への電子の注入は必要条件ではなく、Ｄ電極のＧ電極に対する電位は負に限定されるものでもない。ホールが多数ｉ層８４に留まっている場合には例えＤ電極のＧ電極に対する電位が正であってもｉ層８４内の電界はホールをＤ電極に導く方向に加わるからである。ｎ+ドープ層８３の注入阻止層の特性も同様に電子をｉ層８４に注入できることが必要条件ではない。
【００１４】
以上はＭＩＳ型センサにおける動作説明であるが、ＦＰＤで使用されている他の種類のセンサ、例えばＰＩＮ型フォトダイオードを使用したセンサにおいても、部分的に異なるもののほぼ同じ動作が行われる。特許文献１に開示されているＦＰＤセンサがその一例である。また蛍光体を使用する方式のみならず、蛍光体の代わりに放射線を直接に電子に変換するアモルファスセレン、ガリウムヒ素(ＧａＡｓ)、テルル化カドミウム(ＣｄＴｅ)、よう化鉛(ＰｂＩ2)、よう化水銀(ＨｇＩ2)等を使用するセンサにおいても、画素に蓄積された電子を読み取る動作やリフレッシュ動作は極めて類似している。
【００１５】
ところで、ＦＰＤに使用されるセンサは数百万画素からなっているが、各画素の特性は微妙に異なっている。特に画像センサとして重要な特性は、暗電流特性と感度特性である。そこでＦＰＤでは、これらの特性を補正するステップを実施し、実質上各画素の特性が均一なセンサとして使用している。この補正ステップはアモルファスセレン等を使用する方式も共通である。以下に暗電流特性と感度特性の補正方法について説明する。
【００１６】
まず、以下に使用する用語について簡単に説明する。まず放射線検出器に放射線を照射して撮影することを放射線撮影、ここで得られる画像を放射線画像と呼ぶ。次に暗電流特性の測定は、センサに入力を与えないことを除いて放射線撮影と同一であることから、暗電流特性の測定を暗電流撮影、ここで得られる画像を暗電流画像と呼ぶ。またＮ回の暗電流画像を利用して暗電流補正した画像をＮ次暗電流補正画像と呼ぶことがある。さらに(Ｎ次)暗電流補正画像に対し感度補正を施した画像を(Ｎ次)補正画像、(Ｎ次)補正画像に対して画像診断に適した階調処理等の画像処理を施した画像を(Ｎ次)診断画像と呼ぶことがある。
【００１７】
暗電流特性の補正方法について説明する。ここで暗電流とはセンサへの入力がないときに測定される電流であり、ランダム成分と定常的なオフセット成分からなるとする。暗電流がセンサ入力に依存しないと仮定すると、センサに信号を入力したときの画像からセンサに信号を入力しないときの画像を引くことで、画素毎に異なるオフセット成分の補正が可能となる。センサに信号を入力したときの放射線画像をＸn（ｘ，ｙ）、その直後に測定される暗電流画像をＤ1（ｘ，ｙ）とすると、暗電流補正後の１次暗電流補正画像Ｃ1X（ｘ，ｙ）は次式で表される。ただしｘ，ｙは２次元配列した画素のアドレスである。また前記ランダム成分をＲ(ｘ，ｙ)、定常的なオフセット成分をＦ(ｘ，ｙ)としている。
【００１８】
【数１】
【００１９】
次に、感度特性の補正について説明する。感度補正はセンサを構成する画素の感度特性ばらつきを補正するステップである。感度特性が定常的であると仮定すると、センサに信号を入力したときの画像をセンサに一様な入力を与えたときの画像で割ることで、画素毎に異なる感度特性の補正が可能となる。センサに一様な入力を与えたとき出力をＷ(ｘ，ｙ)とすると、感度補正後の補正画像Ｃ1（ｘ，ｙ）は次式で表される。
【００２０】
【数２】
【００２１】
ところで、暗電流画像においてオフセット成分であるＦ(ｘ，ｙ)は、撮影条件が同一の場合はセンサへの入力に関わらず一定であるから、(３)式で示すオフセット補正を施すことで完全に除去可能である。ところが(1)式に現れるＲ0（ｘ，ｙ）と(３)式に現れるＲ1（ｘ，ｙ）は異なるため、ランダム成分Ｒ（ｘ，ｙ）は(３)式に示すオフセット補正では除去不可能である。この結果、暗電流補正と感度補正の両者を施した画像であっても、センサ由来の有限のランダムノイズが画像に残存することになる。このランダムノイズはランダム成分Ｒ（ｘ，ｙ）が放射線画像Ｘ（ｘ，ｙ）に比べて十分に小さければ問題はないが、低線量撮影のように信号である放射線画像Ｘ（ｘ，ｙ）が小さくなる撮影では信号雑音比の低下による画質の劣化を指摘される可能性がある。
【００２２】
そこで、(５)式に示す性質を利用して、暗電流画像を多数回撮影してその平均値を取ることで、暗電流画像に含まれるランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)を実質無視できる大きさにまで小さくすることが考えられる。ランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)が正規分布の場合、ランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)の測定１回あたりの標準偏差σ0と測定回数ｎ回平均値の標準偏差σnは以下の関係にある。
【００２３】
【数３】
【００２４】
この性質を利用した暗電流補正方法は、非特許文献１に説明されている。この方法を利用すれば、４回の暗電流撮影の平均値を使用することにより暗電流画像ＤX（ｘ，ｙ）に含まれるランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)は１／２になり、良好な暗電流補正を施すことが可能になる。1次暗電流補正画像と4次暗電流補正画像のそれぞれに残存するランダム成分Ｒ(ｘ,ｙ)の標準偏差の比を(８)式に示す。ただし放射線画像そのものに重畳するランダム成分と４回平均暗電流画像のランダム成分の両者を考慮している。
【００２５】
【数４】
【００２６】
(８)式より、ランダムノイズが支配的なほどの低線量撮影では、４回の暗電流撮影を行うことによって１回の暗電流撮影に比べて約２０％の信号雑音比の改善が期待されることが判る。
【００２７】
以上説明した放射線撮影及び暗電流撮影を行うためのＦＰＤセンサの駆動方法について、センサ駆動フローチャートである図９を用いて説明する。図９において、２１はアイドリング駆動、２２は放射線撮影のための初期化駆動、２３は放射線撮影のための撮影駆動、２４は暗電流撮影のための初期化駆動、２５は暗電流撮影のための撮影駆動、２６は放射線曝射である。
【００２８】
図９に示すように、ＦＰＤセンサの駆動状態は大きく分けてアイドリング駆動２１、初期化駆動２２及び２４、撮影駆動２３及び２５の３種類が存在する。ＦＰＤセンサは、バイアス電圧を掛け始めると光電変換層のトラップ等によって生じる暗電流が蓄積され続ける。アイドリング駆動２１は擬似的な読取動作によりこの暗電流を掃き出す動作であり、センサにバイアス電圧を印可してから撮影寸前まで断続的に行うセンサ準備ステップである。このときの擬似的な読取サイクルは比較的長い。その理由は読取動作による消費電力増加やセンサ温度上昇等を最小限に抑制するためである。
【００２９】
次に、初期化駆動２２及び２４はやはり擬似的な読取動作を行い、暗電流を掃き出すと同時に放射線曝射に備えるステップである。初期化駆動２２及び２４で行われる読取サイクルはアイドリング駆動２１より早い。その理由は、読取期間中は放射線曝射命令を受け付けられないためであり、読取サイクルを早くすることで放射線曝射命令から実際の放射線が曝射されるまでの遅延時間を短くしている。そして放射線曝射後に読取駆動２３を行い、放射線画像の撮影を行う。
【００３０】
暗電流撮影は放射線撮影に引き続いて行われる。図８に示すように放射線撮影を行うと、センサは直ちに初期化駆動２４を開始し、そして放射線撮影と同じタイミングで暗電流撮影２５を行う。このタイミングについて、図９を用いて詳しく説明する。
【００３１】
図１０は、放射線曝射とセンサ駆動のタイミングを説明するタイミングチャートである。図１０において、３１は放射線曝射スイッチによる放射線曝射要求信号、３２は放射線曝射許可信号、３３は放射線曝射、34は駆動方法1の駆動信号、３５は駆動方法２の駆動信号である。またＲはリフレッシュ、Ｘは放射線撮影、Ｄは暗電流撮影、Ｔe1及びＴe2は蓄積時間、Ｔiは読取サイクル1回の所要時間である。
【００３２】
まず、駆動方法１について説明する。放射線曝射要求信号３１がオンになると、センサはアイドリング駆動から初期化駆動に切り替わる。するとセンサはリフレッシュ動作を行い、センサに蓄積されたホールを掃き出す。そして初期化駆動における読取サイクルの４回目が終了すると放射線曝射許可信号３２がオンになり、センサは読取サイクルを停止し放射線曝射３３がオンになり、センサは放射線による信号を蓄積する。放射線曝射３３がオフになるとセンサは蓄積を直ちに終了し、放射線画像を読み取る(Ｘ)。このときのセンサの蓄積時間はＴe1である。センサは直ちにリフレッシュ動作を行い、引き続いて読取サイクルを繰り返し、４回目の読取サイクルが終了すると、蓄積時間Te1で暗電流撮影(Ｄ)を行う。
【００３３】
次に、駆動方法２について説明する。同じく放射線曝射要求信号３１がオンになると、センサはアイドリング駆動から初期化駆動に切り替わる。するとセンサはリフレッシュ動作を行い、センサに蓄積されたホールを掃き出す。そして初期化駆動における読取サイクルの4回目に放射線曝射許可信号３２をオンにすると、センサは読取サイクルを停止し放射線曝射３３がオンになり、センサは放射線による信号を蓄積する。所定時間Ｔe2が経過するとセンサは蓄積を終了し、放射線画像を読み取る(Ｘ)。センサは直ちにリフレッシュ動作を行い、引き続いて読取サイクルを繰り返し、４回目の読取サイクルが終了すると、蓄積時間Ｔe2で暗電流撮影(Ｄ)を行う。蓄積時間Ｔe2は長時間撮影にも対応できるように、１秒〜２秒の時間が設定される。この駆動方法については、非特許文献２に説明されている。
【００３４】
以上から明らかなように、駆動方法１と駆動方法２の相違は、駆動方法１は放射線曝射時間に応じて蓄積時間Ｔe1を自由に変化させることができるのに対し、駆動方法２は蓄積時間Ｔe2は固定である。駆動方法１は蓄積時間を最短にできるため、最長想定曝射時間に対応した蓄積時間を採用する駆動方法２に比べて、暗電流の蓄積を少なくできる利点がある。また実際の放射線曝射時間は胸部一般撮影であれば２０msec程度なので、センサ駆動が短時間で終了し早期に画像を表示できる利点がある。一方駆動方法２は蓄積時間が常に一定であるため、放射線曝射前に暗電流撮影を行うことができる可能性がある。
【００３５】
ここで注目すべきは、いずれの方法も放射線撮影の直後に暗電流撮影を行い、かつ放射線撮影と暗電流撮影の前に行う初期化駆動のリフレッシュ動作と読取サイクル回数が同一であり、さらに放射線撮影と暗電流撮影の蓄積時間も同一であることである。これは(１)式及び(２)式に示したオフセット成分Ｆ(ｘ，ｙ)が蓄積時間と駆動タイミングの関数であり、暗電流量が蓄積時間と高い相関を有し、且つセンサの過渡的特性のために駆動タイミングと暗電流の相関が高いためである。仮に、このような駆動を行わないと、放射線画像に重畳する暗電流画像Ｄ0（ｘ，ｙ）と暗電流撮影による暗電流画像Ｄ1（ｘ，ｙ）の相関が失われるため、(３)式に示す減算演算を行ってもオフセット成分Ｆ（ｘ，ｙ）の一部が残り、予期しないセンサ固有のパターン(アーティファクト)が現れることがある。
【００３６】
図９及び図１０では、説明の簡単のため暗電流撮影１回の場合を示した。しかしすでに説明したように、暗電流撮影を複数回行うことで暗電流画像に含まれるランダム成分を軽減し信号雑音比を向上できる。そこで実際には放射線撮影に続いて、必要に応じて１回から数回の暗電流撮影を行うことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開平１０−１７０６５７号公報
【特許文献２】特開２０００−０７０２５０号公報
【非特許文献】
【００３８】
【非特許文献１】J.P.Moy, B.Bosset, "How doesreal offset and gain correction affect the DQE in images from X-ray Flat detector", SPIE proceedings Vol.3659, 90-97(1999)
【非特許文献２】John M.Boudry, "Operation of Amorphous Silicon Detectors for Chest Radiography Within System Latency Requirement", SPIE proceedings Vol.3659, 336-344(1999)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
ところが、暗電流撮影を複数回行うと、放射線撮影後に画像が得られるまでに長い時間を要する問題点がある。例えば駆動方法２において、初期化駆動のリフレッシュ動作を１回、読取サイクルを４回、１回分のリフレッシュ動作及び読取サイクル所要時間Ｔiを０．２秒、蓄積時間Ｔe2を２秒、暗電流撮影を４回行う例について考える。この場合、放射線曝射終了から４回目の暗電流撮影が終了しモニタに画像を映すまでに必要な時間Ｔdisplayは、画像転送時間及び画像処理時間の合計Ｔprocessを０．５秒として次式で表される。
【００４０】
【数５】
【００４１】
ＦＰＤは撮影後に迅速に画像表示ができることから、撮影後直ちに診断画像を確認できると期待されている。特に放射線曝射後数秒以内で診断画像が表示された場合、放射線技師のワークフローを改善すると共に、再撮影のための患者の待ち時間を短縮すると期待されている。しかしもし画像表示に１０秒以上も必要であれば、技師は画像表示まで待つことができず、技師のワークフロー改善は期待できない。またこのために患者の待ち時間を短縮することも難しくなる。
【００４２】
この問題点を解決するために、駆動方法２では蓄積時間Ｔe2が固定であることを利用して、放射線撮影に先立って暗電流撮影を(複数回)行い、この暗電流画像を使用して暗電流補正を施すことが考えられる。ところが実際にはセンサの過渡的性質のため、暗電流撮影と放射線撮影が時間的に離れている場合は、暗電流撮影における暗電流画像と放射線画像に重畳している暗電流画像の相関が失われ、アーティファクトが発生することがある。このため放射線曝射要求以前に暗電流撮影を行うことは実質的に不可能である。また、放射線曝射要求をトリガーとして放射線曝射要求から放射線曝射までの期間に暗電流撮影を行う方法が考えられる。
【００４３】
しかしながら、この方法では、放射線曝射要求から実際に放射線が曝射されるまでの時間が長くなるため、この長期間に患者の動きや呼吸停止を強制することになり実用的ではない。したがって蓄積時間Ｔe2が一定な駆動方法でも、駆動方法２に示すように放射線撮影の直後に暗電流撮影を行うことが望ましい。なお駆動方法１ではフォトタイマ撮影などにおいて実際の放射線曝射時間が予想できないために、放射線撮影に先立って暗電流撮影を行うことはできない。
【００４４】
また、放射線曝射要求をトリガーとせずに、継続的に画像読み出しを繰り返す駆動方法も考えられる。例えば特許文献２ではこの駆動方法を用い、かつ放射線撮影の直前に撮影された１回の暗電流画像を用いて暗電流補正を施す提案が開示されている。しかしながら、この方法では、タイミング不明の１回の放射線撮影に対して多数の読み取り動作が必要なため、消費電力や発熱の問題が発生する恐れがある。また暗電流撮影と放射線撮影の同期が原理的に不可能であるため、両者のタイミングが重なる問題点が発生する。
【００４５】
後者の問題点を解決するために特許文献２の第１実施例の変形実施例において、暗電流撮影と放射線撮影の両者のタイミングが重なった場合に、全放射線曝射期間をカバーする複数枚の放射線画像を記憶し、該複数枚の放射線画像から放射線撮影直前の暗電流画像を複数倍した画像を除算する提案が開示されている。しかしながら、係数倍画像の除算演算は定常的なオフセット成分をＦ(ｘ，ｙ)を補正できる可能性があってもランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)は増加させるだけであり、平均化によるランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)の低減効果は期待できない。その理由は以下のように説明される。
【００４６】
放射線撮影直前の暗電流画像をＤ-1(ｘ，ｙ)、放射線曝射中の１枚目及び２枚目の放射線画像をそれぞれＸ0(ｘ，ｙ)及びＸ1(ｘ，ｙ)とすると、ここで行われる演算は次のように表される。
【００４７】
【数６】
【００４８】
この演算で残存するランダム成分と、通常の暗電流補正方法で残存するランダム成分の比は(１４)式で示される。(１４)式に示されるように、この方法を用いると(７)式に示したランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)の平均化効果を利用できないため、ノイズ成分は増大する。したがってこの方法では信号雑音比の悪化が懸念される。
【００４９】
更に実際には、読み取り動作に時間を要するため、読み取り期間中に曝射された放射線情報を正確に電子に変換できない可能性や、読み取り期間中の放射線情報が無効になり患者被曝が増大する可能性がある。一方、特許文献２の第２実施例において、放射線撮影直前の１回の暗電流撮影に加え、放射線撮影直後に１回の放射線撮影を行い、両者を関連付けた暗電流画像を作成し、この暗電流画像を用いて暗電流補正を施す提案が開示されている。
【００５０】
この方法においても開示されている関連付けは係数倍演算のみであり、同じく定常的なオフセット成分をＦ(ｘ，ｙ)を補正できてもランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)は増加させるだけであり、平均化による低減効果は期待できない。また放射線撮影直後の暗電流画像にはリフレッシュ動作で掃き出しきれなかった残像成分が含まれている。この画像と残像成分が含まれない放射線撮影直前の暗電流画像を組み合わせることは、両者の相関が不足するため実用的ではない。即ち、特許文献２が意図している暗電流補正はすべて定常的なオフセット成分Ｆ(ｘ，ｙ)の補正のみであり、(７)式に示した複数枚暗電流画像の平均によるランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)の低減、即ち信号雑音比の改善に関して何ら考慮されていない。
【００５１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、最終的な画像を得るに先立ち、放射線撮影後直ちにある程度の補正が施された画像を得ることができ、確認を可能とし、ユーザのワークフローを改善すると共に、再撮影に要する待ち時間を大幅に短縮することができる放射線撮像装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００５２】
本発明の放射線撮像装置は、撮像手段で撮像した被写体像の縮小画像を、前記被写体像の画像の前に送信する送信手段と、前記縮小画像を表示した後に前記被写体像の画像を表示手段に表示する表示制御手段とを含む。
【００５３】
本発明の放射線撮像装置は、被写体像を放射線で撮像する撮像手段と、前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られる第２の補正データを取得する途中段階の第１の補正データでの第１の補正処理と、前記第２の補正データでの第２の補正処理を前記被写体像の画像データに施す補正手段と、前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示する表示手段とを含む。
【００５４】
本発明の放射線撮像装置は、撮像手段で被写体像の画像データを撮像した後に得られた第１の補正データに基づいた第１の補正処理と、前記第１の補正処理に用いられる前記第１の補正データの取得回数より多くの回数で取得された第２の補正データに基づいた第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施す補正手段と、前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示する表示制御手段とを含む。
【００５５】
本発明の放射線撮像方法は、撮像手段により被写体像を放射線で撮像するステップと、前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られる第２の補正データを取得する途中段階の第１の補正データでの第１の補正処理と、前記第１の補正データに基づいて構成される前記第２の補正データでの第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施すステップと、前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示するステップとを含む。
【００５６】
本発明の放射線撮像方法は、撮像手段により被写体像を放射線で撮像するステップと、前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られた第１の補正データに基づいた第１の補正処理と、前記第１の補正処理に用いられる前記第１の補正データの取得回数より多くの回数で撮像した後に取得された第２の補正データに基づいた第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施すステップと、前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示するステップとを含む。
【発明の効果】
【００５７】
本発明によれば、最終的な画像を得るに先立ち、放射線撮影後直ちにある程度の補正が施された画像を得ることができ、確認を可能とし、ユーザのワークフローを改善すると共に、再撮影に要する待ち時間を大幅に短縮することができる。
【００５８】
また、本発明によれば、被写体像の撮影後に直ちに簡略補正画像を表示できると共に精度の高い補正画像を後から表示可能であるため、撮影画像の正確性を確認することが可能である。
【００５９】
更に、本発明によれば、被写体像の撮影後に直ちに簡略補正画像を表示できると共に精度の高い補正画像を後から表示可能であり、且つ表示を更新する方法を選択可能であるため、放射線撮影システムの操作を妨げることがなく、無駄のない操作が可能となる。
【００６０】
更に、本発明によれば、被写体像の撮影後に直ちに簡略補正画像を表示できると共に精度の高い補正画像を後から表示可能であり、且つユーザは画像処理状況を知ることができるため、ユーザの誤操作が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャートである。
【図２】本発明の放射線撮影装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】第２の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャートである。
【図４】第３の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャートである。
【図５】パーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。
【図６】センサ読み取り動作原理を説明する模式図である。
【図７】MIS型センサの構成図である。
【図８】光電変換素子のエネルギーバンド図である。
【図９】センサ駆動を示すフローチャートである。
【図１０】放射線曝射とセンサ駆動のタイミングを説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１及び図２を用いて説明する。図１は第１の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャート、図２は本発明の放射線撮像装置を示す模式図である。
【００６３】
図１において、１は放射線曝射要求ステップ、２は放射線撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、３は放射線が曝射されるステップ、４は放射線画像を読み取るステップ、５は第１回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、６は第1回目の暗電流画像を読み取るステップ、７は第２回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、８は第２回目の暗電流画像を読み取るステップ、９は第３回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１０は第３回目の暗電流画像を読み取るステップ、１１は第４回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１２は第４回目の暗電流画像を読み取るステップ、１３は第１回目の暗電流画像を用いて暗電流補正した画像を表示するステップ、１４は第1回目から第４回目までの暗電流画像を平均するステップ、１５は第１回目から第４回目までの暗電流画像の平均を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を保存するステップである。
【００６４】
図２において、４０は放射線撮影システム、４１は放射線発生装置、４２は患者、４３は放射線検出器、４４は放射線撮影システム４０を制御するコントロールＰＣ、４５は放射線撮影システム４０を構成する各要素を繋ぐバスライン、４６は放射線検出器４３から送信される画像を一時保存するキャプチャボード、４７は放射線画像の画像処理（補正処理を含む）を行う画像処理装置、４８は放射線画像を表示する表示装置、４９は放射線画像を保存する保存装置である。
【００６５】
放射線技師が患者４２を整位して放射線曝射スイッチをオンにすると(ステップ１)、放射線検出器の初期化駆動が開始され読取サイクルを繰り返す(ステップ２)。放射線発生装置４１と放射線検出器４３の準備が完了すると放射線曝射命令が発令される。この命令を受けて放射線検出器４３は蓄積を開始し、これに同期して放射線発生装置４１は放射線曝射を開始する(ステップ３)。放射線曝射が終了すると放射線検出器４３は蓄積を直ちに終了し、蓄積された放射線画像を読み取る(ステップ４)。続いて放射線検出器４３は初期化駆動を開始し(ステップ５)、放射線撮影と同じ回数だけ読取サイクルを繰り返した後に蓄積を開始する。放射線撮影と同じ蓄積時間が終了すると、放射線検出器は蓄積された暗電流画像を読み取る(ステップ６)。
【００６６】
ここまでのステップで得られた放射線画像及び暗電流画像は、それぞれキャプチャボード４６に送信され、画像処理装置４７において(３)式に示した１次暗電流補正が行われる。さらに画像処理装置４７は１次暗電流補正画像に対して(６)式に示した感度補正、トリミング処理、階調処理及び鮮鋭化処理等を行い、得られた１次診断画像は直ちに表示装置４８に表示される(ステップ１３)。またこれらの画像処理に時間を要する場合は、１次暗電流補正画像に対してローパスフィルタ処理と間引きサンプリングを行った縮小画像に対して画像処理を行うことで、表示時間の短縮を行っても良い。このとき保存画像は縮小しないフルサイズ画像を用いてバックグラウンドで画像処理されるため、画質が劣化する問題はない。放射線曝射から表示装置４８に画像が表示されるまでの時間Ｔdisplayは、(９)式と同じ条件において次式のように計算される。
【００６７】
【数７】
【００６８】
仮に、図１０における駆動方法1を採用し放射線曝射時間が２０msec、センサ蓄積時間が３０msecであれば、Ｔdisplayは３秒程度も可能である。
【００６９】
表示ステップ１３と並行して、放射線検出器４３はステップ７〜ステップ１２に示される暗電流撮影を行い、それぞれの画像をキャプチャボード４６に転送する。４回の暗電流撮影が終了すると、画像処理装置４７は４回分の暗電流画像を平均し(ステップ１４)、放射線画像との減算処理及び感度補正を行い、得られた４次補正画像は保存装置４９に保存される(ステップ１５)。更に画像処理装置４７は４次補正画像に対してトリミング処理、階調処理、鮮鋭化処理等を行い、４次診断画像を作成する。
【００７０】
これらのステップは表示ステップ１３のバックグランド処理として実施されるため、放射線技師は放射線曝射後、直ちに表示装置４８に表示された１次診断画像を利用して、患者の整位が十分であったか、画質に問題ないかを確認することができる。また診断に提供する画像は、４回の暗電流画像を利用しているため画質に優れる。
【００７１】
なお、本実施形態では、表示装置４８に表示するための暗電流撮影回数を１回、暗電流撮影総回数を４回としたが、この回数設定は本発明の範囲を制限するものではない。表示装置４８に表示するための暗電流撮影回数及び暗電流撮影総回数は任意に設定可能であり、表示装置４８に表示するための暗電流撮影回数は暗電流撮影総回数より少なければ、本発明の効果を得ることができる。したがって表示装置４８に表示するための暗電流撮影回数は０回以上であり、暗電流撮影総回数は１回以上である。
【００７２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図２及び図３を用いて説明する。図３は第２の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャートである。図３において、図１と共通のステップは図１と共通の符号を用いる。
【００７３】
図３において、１は放射線曝射要求ステップ、２は放射線撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、３は放射線が曝射されるステップ、４は放射線画像を読み取るステップ、５は第１回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、６は第１回目の暗電流画像を読み取るステップ、７は第２回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、８は第２回目の暗電流画像を読み取るステップ、９は第３回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１０は第３回目の暗電流画像を読み取るステップ、１１は第４回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１２は第４回目の暗電流画像を読み取るステップ、１３は第１回目の暗電流画像を用いて暗電流補正した画像を表示するステップ、１４は第1回目から第４回目までの暗電流画像を平均するステップ、１５は第１回目から第４回目までの暗電流画像の平均を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を保存するステップである。１６は第１回目から第４回目までの暗電流画像の平均を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を表示するステップ、５１は画像更新方法を選択するステップ、５２は放射線検出器43の動作状況を確認するステップ、５３は画像処理状況を確認するステップである。
【００７４】
放射線技師が患者４２を整位して放射線曝射スイッチをオンにすると(ステップ１)、放射線検出器の初期化駆動が開始し読取サイクルを繰り返す(ステップ２)。放射線発生装置４１と放射線検出器４３の準備が完了すると放射線曝射命令が発令される。この命令を受けて放射線検出器４３は蓄積を開始し、これに同期して放射線発生装置４１は放射線曝射を開始する(ステップ３)。放射線曝射が終了すると放射線検出器４３は蓄積を直ちに終了し、蓄積された放射線画像を読み取る(ステップ４)。続いて放射線検出器４３は初期化駆動を開始し(ステップ５)、放射線撮影と同じ回数だけ読取サイクルを繰り返した後に蓄積を開始する。放射線撮影と同じ蓄積時間が終了すると、放射線検出器は蓄積された暗電流画像を読み取る(ステップ６)。
【００７５】
ここまでのステップで得られた放射線画像及び暗電流画像は、それぞれキャプチャボード４６に送信され、画像処理装置４７において(３)式に示した１次暗電流補正が行われる。さらに画像処理装置４７は１次暗電流補正画像に対して(６)式に示した感度補正、トリミング処理、階調処理及び鮮鋭化処理等を行い、得られた１次診断画像は直ちに表示装置４８に表示される(ステップ１３)。また任意のタイミングで動作する画像処理状況確認ステップ５３は、表示装置４８に表示された画像が第１回目の暗電流撮影に基づいて発生したことを確認し、表示装置４８にその情報を表示する。
【００７６】
表示ステップ１３と並行して、放射線検出器４３はステップ７〜ステップ１２に示される暗電流撮影を行い、それぞれの画像をキャプチャボード４６に転送する。４回の案電流撮影が終了すると、画像処理装置４７は４回分の案電流が像を平均し(ステップ１４)、放射線画像との減算処理を行う。４回分の暗電流画像で補正され感度補正も行われた４次補正画像は、保存装置４９に保存される(ステップ１５)。さらに画像処理装置４７は４次補正画像に対してトリミング処理、階調処理、鮮鋭化処理等を行い、４次診断画像を作成し、この４次診断画像は表示装置４８によって表示される(ステップ１６)。
【００７７】
４次診断画像の表示方法は、表示更新方法選択ステップ５１によってユーザが選択可能である。第１の表示方法は４次診断画像が作成され次第、直ちに表示装置４８に４次診断画像を表示する方法である。第２の表示方法は、表示装置４８上にステップ１３で表示された１次診断画像が表示されている場合にのみ、ステップ１３の１次診断画像をステップ１６の４次診断画像によって更新する方法である。これは表示装置４８が、タッチパネルのように画像表示機能と放射線撮影システム４０の操作機能を兼ねている場合に、放射線技師が次の撮影準備のために行っているシステム操作を妨げないためである。なお、第２の表示方法では、表示装置４８がシステム操作画面を表示しているときは、４次診断画像を表示する代わりに画像処理確認ステップ５３を用いて、次の診断画像が完成したことを伝えるアイコン等の表示を行っても良い。また撮影画像リストに画像補正及び画像処理の進行状況をアイコン等で表示しても良い。
【００７８】
更に、任意のタイミングで動作する放射線検出器状況確認ステップ５２によって、放射線検出器が暗電流撮影中であるか休止中であるか確認することができる。確認された放射線検出器状況を基に、表示装置４８に放射線検出器４３の状況を表示する。またもし放射線検出器４３が暗電流撮影を実行中の場合は、コントロールＰＣ４４は放射線発生装置に対して曝射禁止命令を出す。この結果、バックグランドで暗電流撮影を行っている最中に放射線を曝射することがなくなるため、放射線撮影システム４０は安全に暗電流撮影を実行することができる。また患者に対して誤って無効な放射線被曝を与えることもない。なお複数枚の暗電流画像撮影中に放射線曝射を禁止することに関しては、暗電流撮影が放射線曝射前でも放射線曝射後であっても有効な方法である。
【００７９】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態を図２及び図４を用いて説明する。図４は第３の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャートである。図４において、図１と共通のステップは図１と共通の符号を用いる。
【００８０】
図４において、１は放射線曝射要求ステップ、２は放射線撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、３は放射線が曝射されるステップ、４は放射線画像を読み取るステップ、５は第１回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、６は第１回目の暗電流画像を読み取るステップ、７は第２回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、８は第２回目の暗電流画像を読み取るステップ、９は第３回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１０は第３回目の暗電流画像を読み取るステップ、１１は第４回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１２は第４回目の暗電流画像を読み取るステップ、１３は第１回目の暗電流画像を用いて暗電流補正した画像を表示するステップ、１４は第１回目から第４回目までの暗電流画像を平均するステップ、１５は第１回目から第４回目までの暗電流画像の平均を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を保存するステップである。１６は第1回目から第四回目までの暗電流画像の平均を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を表示するステップ、１７は第１回目の暗電流画像と第２回目の暗電流画像の平均値を計算するステップ、１８は第１回目の暗電流画像と第２回目の暗電流画像の平均値を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を表示するステップ、１９は第１回目から第３回目までの暗電流画像の平均値を計算するステップ、２０は第１回目から第３回目の暗電流画像の平均値を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を表示するステップである。
【００８１】
放射線技師が患者４２を整位して放射線曝射スイッチをオンにすると(ステップ１)、放射線検出器の初期化駆動が開始し読取サイクルを繰り返す(ステップ２)。放射線発生装置４１と放射線検出器４３の準備が完了すると放射線曝射命令が発令される。この命令を受けて放射線検出器４３は蓄積を開始し、これに同期して放射線発生装置４１は放射線曝射を開始する(ステップ３)。放射線曝射が終了すると放射線検出器４３は蓄積を直ちに終了し、蓄積された放射線画像を読み取る(ステップ４)。続いて放射線検出器４３は初期化駆動を開始し(ステップ５)、放射線撮影と同じ回数だけ読取サイクルを繰り返した後に蓄積を開始する。放射線撮影と同じ蓄積時間が終了すると、放射線検出器は蓄積された暗電流画像を読み取る(ステップ６)。
【００８２】
ここまでのステップで得られた放射線画像及び暗電流画像は、キャプチャボード４６にそれぞれ送信され、画像処理装置４７において(３)式に示した１次暗電流補正が行われる。さらに画像処理装置４７は１次暗電流補正画像に対して(６)式に示した感度補正、トリミング処理、階調処理及び鮮鋭化処理等を行い、得られた１次診断画像は直ちに表示装置４８に表示される(ステップ１３)。またこれらの画像処理に時間を要する場合は、１次暗電流補正画像に対してローパスフィルタ処理と間引きサンプリングを行った縮小画像を利用しても良い。
【００８３】
表示ステップ１３と並行して、放射線検出器４３はステップ７に示される初期化駆動とステップ８に示される第２回目の暗電流撮影ステップを実施する。そして第１回目の暗電流画像と第２回目の暗電流画像の平均計算を行い(ステップ１７)、且つ放射線画像との減算処理、感度補正及び診断用画像処理を行い、得られた２次診断画像を表示装置４８に表示する(ステップ１８)。さらに放射線検出器４３はステップ９に示される初期化駆動とステップ１０に示される第３回目の暗電流撮影ステップを実行する。そして第１回目から第３回目の暗電流画像の平均計算を行い(ステップ１９)、且つ放射線画像との減算処理、感度補正及び診断用画像処理を行い、得られた３次診断画像を表示装置４８に表示する(ステップ２０)。さらに放射線検出器４３はステップ１１に示される初期化駆動とステップ１２に示される第４回目の暗電流撮影ステップを実施する。そして第１回目から第４回目の暗電流画像の平均計算を行い(ステップ１４)、且つ放射線画像との減算処理及び感度補正を施す。４回分の暗電流画像で補正された４次補正画像は、保存装置４９に保存される(ステップ１５)。さらに画像処理装置４７は４次補正画像に対してトリミング処理、階調処理、鮮鋭化処理等を行い、４次診断画像を作成する。そして４次診断画像は表示装置４８によって最終画像として表示される(ステップ１６)。
【００８４】
表示ステップ１８、表示ステップ２０及び表示ステップ１６におけるＮ次診断画像の表示方法は、表示更新方法選択ステップ５１を用いてユーザが選択可能である。第１の表示方法は最新の診断画像が作成され次第、直ちに表示装置４８に最新の診断画像を表示する方法である。第２の表示方法は、表示装置４８上に表示された(Ｎ−１)次診断画像が表示されている場合にのみ、Ｎ次画像によって更新する方法である。これは表示装置48が、タッチパネルのように画像表示機能と放射線撮影システム４０の操作機能を兼ねている場合に、放射線技師が次の撮影準備のために行うシステム操作を妨げないためである。第３の表示方法は更新しない方法である。なお第２の表示方法で表示装置４８がシステム操作画面を表示しているとき及び第３の表示方法では、最新の診断画像を表示する代わりに逐次診断画像が完成したことを伝えるアイコン等の表示を行っても良い。また撮影画像リストに画像補正及び画像処理の進行状況をアイコン等で表示しても良い。
【００８５】
また、Ｎ次診断画像を得るための画像処理とＭ(≠Ｎ)次診断画像（Ｎ，Ｍは自然数）を得るための画像処理は、内容を変更することが可能である。例えばＮ＝１、Ｍ＝４の場合を考える。１次診断画像は１回の暗電流撮影に基づく画像であるため、４回の暗電流撮影に基づく４次診断画像に比べるとノイズが多い。そこで１次診断画像に施す画像処理は４次診断画像に施す画像処理と比べて、ノイズ平滑化処理を強くする、鮮鋭化処理を弱くする等の画像処理内容を変更することにより、一次診断画像と４次診断画像の差を小さくすると共に診断に適する画像を提供する方法が考えられる。
【００８６】
なお、上述した第１〜第３の本実施形態による放射線撮像装置を構成する各機能、及び放射線撮像方法を構成する各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明の実施形態に含まれる。
【００８７】
具体的に、前記プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記録媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、上記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネットの等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体（光ファイバ等の有線回線や無線回線等）を用いることができる。
【００８８】
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全てあるいは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形態の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明の実施形態に含まれる。
【００８９】
図５は、一般的なパーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。この図５において、１２００はコンピュータＰＣである。ＰＣ１２００は、ＣＰＵ１２０１を備え、ＲＯＭ１２０２またはハードディスク（ＨＤ）１２１１に記憶された、あるいはフレキシブルディスクドライブ（ＦＤ）１２１２より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システムバス１２０４に接続される各デバイスを総括的に制御する。
【符号の説明】
【００９０】
４０ 放射線撮影システム
４１ 放射線発生装置
４２ 患者
４３ 放射線検出器
４４ コントロールＰＣ
４５ バスライン
４６ キャプチャボード
４７ 画像処理装置
４８ 表示装置
４９ 保存装置
７１ 光電変換部
７２ 薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)
７３ バイアス線
７４ ゲート線
７５ 信号線
７６ 読み取りＩＣ
７７ アナログ-デジタル変換器(Ａ／Ｄ)
７８ ゲート駆動装置
８２ 上部電極(Ｄ電極)
８３ ｎ+ドープ層
８４ ａ−Ｓｉ真性半導体i層
８５ 絶縁層
８６ 下部電極(Ｇ電極)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置、放射線撮像方法、記録媒体及びプログラムに関し、特に固体放射線検出器として放射線平面検出器(フラットパネルディテクタ)を用い、該放射線平面検出器の暗電流補正を行う装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体を透過した放射線像を撮影する放射線撮影装置として、従来は放射線を蛍光に変換する増感紙と、蛍光で感光するフィルムを密着させた、スクリーン・フィルム系(Ｓ／Ｆ系)と呼ばれる撮影装置が使用されてきた。また蛍光体とイメージ・インテンシファイア(Ｉ.Ｉ.)を組み合わせて放射線画像の増倍を行い、この増倍された画像を光学系を介して撮像管で撮影する、Ｉ.Ｉ.−ＴＶ撮影装置も使用されてきた。前者は一般撮影と呼ばれる静止画撮影に、また後者は透視撮影やアンギオ撮影と呼ばれる動画撮影に主に使用されてきた。
【０００３】
最近では、画像デジタル化の要求から、デジタル画像出力を有するデジタル撮影装置が使用され始めている。一般撮影では、スクリーン・フィルム系に代わって、放射線像を潜像として蓄積するイメージングプレートを使用し、このイメージングプレートをレーザ走査することにより潜像を励起し、発生する蛍光を光電子増倍管で読み取る、コンピューテッド・ラジオグラフィ装置も使用されている。また動画撮影では、撮像管に代わってＣＣＤ等の固体撮像素子を使用する、Ｉ.Ｉ.−ＤＲ撮影装置も使用されている。コンピューテッド・ラジオグラフィ装置とＩ.Ｉ.−ＤＲ撮影装置の両者は、デジタル画像出力を有しており、医療画像のデジタル化に貢献し始めている。
【０００４】
更に最近では、蛍光体と大面積アモルファスシリコンセンサを密着させた放射線平面検出器、いわゆるフラットパネルディテクタ(ＦＰＤ)を使用し、光学系等を介さずに放射線像を直接デジタル化するデジタル撮影装置が実用化されている。またアモルファスセレン、よう化鉛(ＰｂＩ2)及びよう化水銀(ＨｇＩ2)等を使用して放射線を電子に変換し、該電子を大面積アモルファスシリコンセンサで検出するＦＰＤも同様に実用化されている。これらＦＰＤは、原理的に静止画のみならず動画も撮影可能なことから、次世代のデジタル撮影装置として期待されている。
【０００５】
ここで、FPDの原理について図６、図７及び図８を用いて簡単に説明する。図６はセンサ読み取り動作原理を説明する図面であり、簡単のために９画素からなるセンサを示している。図６において、７１は蛍光を電子に変換する光電変換部、７２は光電変換部で発生した電子を転送するための薄膜トランジスタ(ＴＦＴ: Thin Film Transistor)、73は光電変換部71にバイアス電圧を与えるバイアス線、７４ａ，７４ｂ，７４ｃはＴＦＴ７２にスイッチング信号を伝達するゲート線、７５ａ，７５ｂ，７５ｃはＴＦＴ７２を通過した電子を転送する信号線、７６は信号線７５ａ，７５ｂ，７５ｃから１つの信号線を選択し信号電子を増幅する読み取りＩＣ、７７は増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ-デジタル変換器(Ａ／Ｄ: Analog-to-digital converter)、７８はＴＦＴ７２のスイッチング動作を制御するゲート駆動装置である。
【０００６】
図７において、センサ画素全面を覆う図示されていない蛍光体に放射線が照射されると、蛍光体はその強度に比例した蛍光を発する。光電変換部７１はこの蛍光を捕捉し信号電子に変換する。ゲート駆動装置７８がゲート線７４ａをHighにすると、このゲート線７４ａに接続された横一列のＴＦＴ全てがオンになる。すると光電変換部７１に蓄積された信号電子は信号線７５ａ，７５ｂ，７５ｃに転送される。そして読み取りＩＣ７６が信号線７５ａを選択すると、この信号線７５ａに転送されている電子が増幅されて読み取られ、Ａ／Ｄ７７でデジタル信号に変換される。続いて読み取りＩＣ７６は７５ｂ及び７５ｃを順次選択し、それぞれの信号線に転送されている電子が順次読み取られる。この動作によって図６においてゲート線７４ａに接続された横一列分の３画素の信号電子が読み取られ、デジタル信号に変換される。次にゲート線７４ｂ及び７４ｃが順次選択され、同様にゲート線７４ｂ及び７４ｃに接続された横一列分のそれぞれ３画素の信号電子が順次読み取られ、デジタル信号に変換される。
【０００７】
次に、センサ1画素の動作原理について図７及び図８を用いて説明する。図７はＭＩＳ(Metal Insulator Semiconductor)型センサの構成図であり、図８は光電変換素子のエネルギーバンド図である。図７及び図８において、７１は光電変換部、７２はＴＦＴ、７３はバイアス線、７６は読み取りＩＣ、８２は光電変換部７１にバイアス電圧を伝達する上部電極(D電極)、８３は上部電極８２と同電位でありａ−Ｓｉ真性半導体i層84へのホール注入を阻止するｎ+ドープ層、８４は光電変換を行うａ−Ｓｉ真性半導体i層、85は電子・ホールの両者の移動を阻止する絶縁層、８６は下部電極(Ｇ電極)である。
【０００８】
図８(ａ)，(ｂ)はそれぞれリフレッシュ(又はリセット)及び光電変換モードの動作を示す光電変換素子のエネルギーバンド図であり、各層の厚さ方向の状態を表している。本光電変換素子にはＤ電極、Ｇ電極の電圧印加方法によりリフレッシュモードと光電変換モードとの２種類の動作がある。
【０００９】
図８(ａ)において、Ｄ電極はＧ電極に対して負の電位が与えられており、ｉ層８４中の黒丸で示されたホールは電界によりＤ電極に導かれる。同時に白丸で示された電子はｉ層８４に注入される。このとき一部のホールと電子はｎ+ドープ層８３、ｉ層８４において再結合して消滅する。十分に長い時間この状態が続けばｉ層８４内のホールはｉ層８４から掃き出される。
【００１０】
この状態から、図８(ｂ)の光電変換モードにするには、Ｄ電極に、Ｇ電極に対して正の電位を与える。するとｉ層84中の電子は瞬時にＤ電極に導かれる。しかし、ホールはｎ+ドープ層８３が注入阻止層として働くためｉ層８４に導かれることはない。この状態でｉ層８４に光が入射すると、光は吸収され電子・ホール対が発生する。この電子は電界によりＤ電極に導かれ、ホールはｉ層８４内を移動しｉ層８４と絶縁層８５との界面に達する。
【００１１】
しかしながら、絶縁層８５内には移動できないため、ｉ層８４内の絶縁層８５の界面に移動するため、素子内の電気的中性を保つため電流がＧ電極から流れる。この電流は光により発生した電子・ホール対に対応するため、入射した光に比例する。ある期間、図８（ｂ）の光電変換モードを保った後、再びリフレッシュモードの図８（ａ）の状態になると、ｉ層８４に留まっていたホールは前述のようにＤ電極に導かれ、同時にこのホールに対応した電流が流れる。このホールの量は光電変換モード期間に入射した光の総量に対応する。この時、ｉ層８４内に注入される電子の量に対応した電流も流れるが、この量はおよそ一定なため、差し引いて検出すればよい。即ち、この光電変換素子はリアルタイムに入射する光の量を出力すると同時に、ある期間に入射した光の総量も出力することもできる。
【００１２】
ところが、何等かの理由により光電変換モードの期間が長くなる、あるいは入射する光の照度が強い場合、光の入射があるにもかかわらず電流が流れないことがある。これは図８(ｃ)のように、ｉ層８４内にホールが多数留まり、このホールのためｉ層８４内のホールと再結合してしまうからである。この状態で光の入射の状態が変化すると、電流が不安定に流れることもあるが、再びリフレッシュモードにすればｉ層８４のホールは掃き出され次の光電変換モードでは再び光に比例した電流が流れる。
【００１３】
また、前述の説明において、リフレッシュモードでｉ層８４内のホールを掃き出す場合、全てのホールを掃き出すのが理想であるが、一部のホールを引き出すだけでも効果はあり、前述と等しい電流が得られ、問題はない。即ち、次の光電変換モードでの検出機会において図８(ｃ)の状態になっていなければよく、リフレッシュモードでのＤ電極のＧ電極に対する電位、リフレッシュモードの期間及びｎ+ドープ層８３の注入阻止層の特性を決めればよい。また、更にリフレッシュモードにおいてｉ層８４への電子の注入は必要条件ではなく、Ｄ電極のＧ電極に対する電位は負に限定されるものでもない。ホールが多数ｉ層８４に留まっている場合には例えＤ電極のＧ電極に対する電位が正であってもｉ層８４内の電界はホールをＤ電極に導く方向に加わるからである。ｎ+ドープ層８３の注入阻止層の特性も同様に電子をｉ層８４に注入できることが必要条件ではない。
【００１４】
以上はＭＩＳ型センサにおける動作説明であるが、ＦＰＤで使用されている他の種類のセンサ、例えばＰＩＮ型フォトダイオードを使用したセンサにおいても、部分的に異なるもののほぼ同じ動作が行われる。特許文献１に開示されているＦＰＤセンサがその一例である。また蛍光体を使用する方式のみならず、蛍光体の代わりに放射線を直接に電子に変換するアモルファスセレン、ガリウムヒ素(ＧａＡｓ)、テルル化カドミウム(ＣｄＴｅ)、よう化鉛(ＰｂＩ2)、よう化水銀(ＨｇＩ2)等を使用するセンサにおいても、画素に蓄積された電子を読み取る動作やリフレッシュ動作は極めて類似している。
【００１５】
ところで、ＦＰＤに使用されるセンサは数百万画素からなっているが、各画素の特性は微妙に異なっている。特に画像センサとして重要な特性は、暗電流特性と感度特性である。そこでＦＰＤでは、これらの特性を補正するステップを実施し、実質上各画素の特性が均一なセンサとして使用している。この補正ステップはアモルファスセレン等を使用する方式も共通である。以下に暗電流特性と感度特性の補正方法について説明する。
【００１６】
まず、以下に使用する用語について簡単に説明する。まず放射線検出器に放射線を照射して撮影することを放射線撮影、ここで得られる画像を放射線画像と呼ぶ。次に暗電流特性の測定は、センサに入力を与えないことを除いて放射線撮影と同一であることから、暗電流特性の測定を暗電流撮影、ここで得られる画像を暗電流画像と呼ぶ。またＮ回の暗電流画像を利用して暗電流補正した画像をＮ次暗電流補正画像と呼ぶことがある。さらに(Ｎ次)暗電流補正画像に対し感度補正を施した画像を(Ｎ次)補正画像、(Ｎ次)補正画像に対して画像診断に適した階調処理等の画像処理を施した画像を(Ｎ次)診断画像と呼ぶことがある。
【００１７】
暗電流特性の補正方法について説明する。ここで暗電流とはセンサへの入力がないときに測定される電流であり、ランダム成分と定常的なオフセット成分からなるとする。暗電流がセンサ入力に依存しないと仮定すると、センサに信号を入力したときの画像からセンサに信号を入力しないときの画像を引くことで、画素毎に異なるオフセット成分の補正が可能となる。センサに信号を入力したときの放射線画像をＸn（ｘ，ｙ）、その直後に測定される暗電流画像をＤ1（ｘ，ｙ）とすると、暗電流補正後の１次暗電流補正画像Ｃ1X（ｘ，ｙ）は次式で表される。ただしｘ，ｙは２次元配列した画素のアドレスである。また前記ランダム成分をＲ(ｘ，ｙ)、定常的なオフセット成分をＦ(ｘ，ｙ)としている。
【００１８】
【数１】
【００１９】
次に、感度特性の補正について説明する。感度補正はセンサを構成する画素の感度特性ばらつきを補正するステップである。感度特性が定常的であると仮定すると、センサに信号を入力したときの画像をセンサに一様な入力を与えたときの画像で割ることで、画素毎に異なる感度特性の補正が可能となる。センサに一様な入力を与えたとき出力をＷ(ｘ，ｙ)とすると、感度補正後の補正画像Ｃ1（ｘ，ｙ）は次式で表される。
【００２０】
【数２】
【００２１】
ところで、暗電流画像においてオフセット成分であるＦ(ｘ，ｙ)は、撮影条件が同一の場合はセンサへの入力に関わらず一定であるから、(３)式で示すオフセット補正を施すことで完全に除去可能である。ところが(1)式に現れるＲ0（ｘ，ｙ）と(３)式に現れるＲ1（ｘ，ｙ）は異なるため、ランダム成分Ｒ（ｘ，ｙ）は(３)式に示すオフセット補正では除去不可能である。この結果、暗電流補正と感度補正の両者を施した画像であっても、センサ由来の有限のランダムノイズが画像に残存することになる。このランダムノイズはランダム成分Ｒ（ｘ，ｙ）が放射線画像Ｘ（ｘ，ｙ）に比べて十分に小さければ問題はないが、低線量撮影のように信号である放射線画像Ｘ（ｘ，ｙ）が小さくなる撮影では信号雑音比の低下による画質の劣化を指摘される可能性がある。
【００２２】
そこで、(５)式に示す性質を利用して、暗電流画像を多数回撮影してその平均値を取ることで、暗電流画像に含まれるランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)を実質無視できる大きさにまで小さくすることが考えられる。ランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)が正規分布の場合、ランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)の測定１回あたりの標準偏差σ0と測定回数ｎ回平均値の標準偏差σnは以下の関係にある。
【００２３】
【数３】
【００２４】
この性質を利用した暗電流補正方法は、非特許文献１に説明されている。この方法を利用すれば、４回の暗電流撮影の平均値を使用することにより暗電流画像ＤX（ｘ，ｙ）に含まれるランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)は１／２になり、良好な暗電流補正を施すことが可能になる。1次暗電流補正画像と4次暗電流補正画像のそれぞれに残存するランダム成分Ｒ(ｘ,ｙ)の標準偏差の比を(８)式に示す。ただし放射線画像そのものに重畳するランダム成分と４回平均暗電流画像のランダム成分の両者を考慮している。
【００２５】
【数４】
【００２６】
(８)式より、ランダムノイズが支配的なほどの低線量撮影では、４回の暗電流撮影を行うことによって１回の暗電流撮影に比べて約２０％の信号雑音比の改善が期待されることが判る。
【００２７】
以上説明した放射線撮影及び暗電流撮影を行うためのＦＰＤセンサの駆動方法について、センサ駆動フローチャートである図９を用いて説明する。図９において、２１はアイドリング駆動、２２は放射線撮影のための初期化駆動、２３は放射線撮影のための撮影駆動、２４は暗電流撮影のための初期化駆動、２５は暗電流撮影のための撮影駆動、２６は放射線曝射である。
【００２８】
図９に示すように、ＦＰＤセンサの駆動状態は大きく分けてアイドリング駆動２１、初期化駆動２２及び２４、撮影駆動２３及び２５の３種類が存在する。ＦＰＤセンサは、バイアス電圧を掛け始めると光電変換層のトラップ等によって生じる暗電流が蓄積され続ける。アイドリング駆動２１は擬似的な読取動作によりこの暗電流を掃き出す動作であり、センサにバイアス電圧を印可してから撮影寸前まで断続的に行うセンサ準備ステップである。このときの擬似的な読取サイクルは比較的長い。その理由は読取動作による消費電力増加やセンサ温度上昇等を最小限に抑制するためである。
【００２９】
次に、初期化駆動２２及び２４はやはり擬似的な読取動作を行い、暗電流を掃き出すと同時に放射線曝射に備えるステップである。初期化駆動２２及び２４で行われる読取サイクルはアイドリング駆動２１より早い。その理由は、読取期間中は放射線曝射命令を受け付けられないためであり、読取サイクルを早くすることで放射線曝射命令から実際の放射線が曝射されるまでの遅延時間を短くしている。そして放射線曝射後に読取駆動２３を行い、放射線画像の撮影を行う。
【００３０】
暗電流撮影は放射線撮影に引き続いて行われる。図８に示すように放射線撮影を行うと、センサは直ちに初期化駆動２４を開始し、そして放射線撮影と同じタイミングで暗電流撮影２５を行う。このタイミングについて、図９を用いて詳しく説明する。
【００３１】
図１０は、放射線曝射とセンサ駆動のタイミングを説明するタイミングチャートである。図１０において、３１は放射線曝射スイッチによる放射線曝射要求信号、３２は放射線曝射許可信号、３３は放射線曝射、34は駆動方法1の駆動信号、３５は駆動方法２の駆動信号である。またＲはリフレッシュ、Ｘは放射線撮影、Ｄは暗電流撮影、Ｔe1及びＴe2は蓄積時間、Ｔiは読取サイクル1回の所要時間である。
【００３２】
まず、駆動方法１について説明する。放射線曝射要求信号３１がオンになると、センサはアイドリング駆動から初期化駆動に切り替わる。するとセンサはリフレッシュ動作を行い、センサに蓄積されたホールを掃き出す。そして初期化駆動における読取サイクルの４回目が終了すると放射線曝射許可信号３２がオンになり、センサは読取サイクルを停止し放射線曝射３３がオンになり、センサは放射線による信号を蓄積する。放射線曝射３３がオフになるとセンサは蓄積を直ちに終了し、放射線画像を読み取る(Ｘ)。このときのセンサの蓄積時間はＴe1である。センサは直ちにリフレッシュ動作を行い、引き続いて読取サイクルを繰り返し、４回目の読取サイクルが終了すると、蓄積時間Te1で暗電流撮影(Ｄ)を行う。
【００３３】
次に、駆動方法２について説明する。同じく放射線曝射要求信号３１がオンになると、センサはアイドリング駆動から初期化駆動に切り替わる。するとセンサはリフレッシュ動作を行い、センサに蓄積されたホールを掃き出す。そして初期化駆動における読取サイクルの4回目に放射線曝射許可信号３２をオンにすると、センサは読取サイクルを停止し放射線曝射３３がオンになり、センサは放射線による信号を蓄積する。所定時間Ｔe2が経過するとセンサは蓄積を終了し、放射線画像を読み取る(Ｘ)。センサは直ちにリフレッシュ動作を行い、引き続いて読取サイクルを繰り返し、４回目の読取サイクルが終了すると、蓄積時間Ｔe2で暗電流撮影(Ｄ)を行う。蓄積時間Ｔe2は長時間撮影にも対応できるように、１秒〜２秒の時間が設定される。この駆動方法については、非特許文献２に説明されている。
【００３４】
以上から明らかなように、駆動方法１と駆動方法２の相違は、駆動方法１は放射線曝射時間に応じて蓄積時間Ｔe1を自由に変化させることができるのに対し、駆動方法２は蓄積時間Ｔe2は固定である。駆動方法１は蓄積時間を最短にできるため、最長想定曝射時間に対応した蓄積時間を採用する駆動方法２に比べて、暗電流の蓄積を少なくできる利点がある。また実際の放射線曝射時間は胸部一般撮影であれば２０msec程度なので、センサ駆動が短時間で終了し早期に画像を表示できる利点がある。一方駆動方法２は蓄積時間が常に一定であるため、放射線曝射前に暗電流撮影を行うことができる可能性がある。
【００３５】
ここで注目すべきは、いずれの方法も放射線撮影の直後に暗電流撮影を行い、かつ放射線撮影と暗電流撮影の前に行う初期化駆動のリフレッシュ動作と読取サイクル回数が同一であり、さらに放射線撮影と暗電流撮影の蓄積時間も同一であることである。これは(１)式及び(２)式に示したオフセット成分Ｆ(ｘ，ｙ)が蓄積時間と駆動タイミングの関数であり、暗電流量が蓄積時間と高い相関を有し、且つセンサの過渡的特性のために駆動タイミングと暗電流の相関が高いためである。仮に、このような駆動を行わないと、放射線画像に重畳する暗電流画像Ｄ0（ｘ，ｙ）と暗電流撮影による暗電流画像Ｄ1（ｘ，ｙ）の相関が失われるため、(３)式に示す減算演算を行ってもオフセット成分Ｆ（ｘ，ｙ）の一部が残り、予期しないセンサ固有のパターン(アーティファクト)が現れることがある。
【００３６】
図９及び図１０では、説明の簡単のため暗電流撮影１回の場合を示した。しかしすでに説明したように、暗電流撮影を複数回行うことで暗電流画像に含まれるランダム成分を軽減し信号雑音比を向上できる。そこで実際には放射線撮影に続いて、必要に応じて１回から数回の暗電流撮影を行うことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開平１０−１７０６５７号公報
【特許文献２】特開２０００−０７０２５０号公報
【非特許文献】
【００３８】
【非特許文献１】J.P.Moy, B.Bosset, "How doesreal offset and gain correction affect the DQE in images from X-ray Flat detector", SPIE proceedings Vol.3659, 90-97(1999)
【非特許文献２】John M.Boudry, "Operation of Amorphous Silicon Detectors for Chest Radiography Within System Latency Requirement", SPIE proceedings Vol.3659, 336-344(1999)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
ところが、暗電流撮影を複数回行うと、放射線撮影後に画像が得られるまでに長い時間を要する問題点がある。例えば駆動方法２において、初期化駆動のリフレッシュ動作を１回、読取サイクルを４回、１回分のリフレッシュ動作及び読取サイクル所要時間Ｔiを０．２秒、蓄積時間Ｔe2を２秒、暗電流撮影を４回行う例について考える。この場合、放射線曝射終了から４回目の暗電流撮影が終了しモニタに画像を映すまでに必要な時間Ｔdisplayは、画像転送時間及び画像処理時間の合計Ｔprocessを０．５秒として次式で表される。
【００４０】
【数５】
【００４１】
ＦＰＤは撮影後に迅速に画像表示ができることから、撮影後直ちに診断画像を確認できると期待されている。特に放射線曝射後数秒以内で診断画像が表示された場合、放射線技師のワークフローを改善すると共に、再撮影のための患者の待ち時間を短縮すると期待されている。しかしもし画像表示に１０秒以上も必要であれば、技師は画像表示まで待つことができず、技師のワークフロー改善は期待できない。またこのために患者の待ち時間を短縮することも難しくなる。
【００４２】
この問題点を解決するために、駆動方法２では蓄積時間Ｔe2が固定であることを利用して、放射線撮影に先立って暗電流撮影を(複数回)行い、この暗電流画像を使用して暗電流補正を施すことが考えられる。ところが実際にはセンサの過渡的性質のため、暗電流撮影と放射線撮影が時間的に離れている場合は、暗電流撮影における暗電流画像と放射線画像に重畳している暗電流画像の相関が失われ、アーティファクトが発生することがある。このため放射線曝射要求以前に暗電流撮影を行うことは実質的に不可能である。また、放射線曝射要求をトリガーとして放射線曝射要求から放射線曝射までの期間に暗電流撮影を行う方法が考えられる。
【００４３】
しかしながら、この方法では、放射線曝射要求から実際に放射線が曝射されるまでの時間が長くなるため、この長期間に患者の動きや呼吸停止を強制することになり実用的ではない。したがって蓄積時間Ｔe2が一定な駆動方法でも、駆動方法２に示すように放射線撮影の直後に暗電流撮影を行うことが望ましい。なお駆動方法１ではフォトタイマ撮影などにおいて実際の放射線曝射時間が予想できないために、放射線撮影に先立って暗電流撮影を行うことはできない。
【００４４】
また、放射線曝射要求をトリガーとせずに、継続的に画像読み出しを繰り返す駆動方法も考えられる。例えば特許文献２ではこの駆動方法を用い、かつ放射線撮影の直前に撮影された１回の暗電流画像を用いて暗電流補正を施す提案が開示されている。しかしながら、この方法では、タイミング不明の１回の放射線撮影に対して多数の読み取り動作が必要なため、消費電力や発熱の問題が発生する恐れがある。また暗電流撮影と放射線撮影の同期が原理的に不可能であるため、両者のタイミングが重なる問題点が発生する。
【００４５】
後者の問題点を解決するために特許文献２の第１実施例の変形実施例において、暗電流撮影と放射線撮影の両者のタイミングが重なった場合に、全放射線曝射期間をカバーする複数枚の放射線画像を記憶し、該複数枚の放射線画像から放射線撮影直前の暗電流画像を複数倍した画像を除算する提案が開示されている。しかしながら、係数倍画像の除算演算は定常的なオフセット成分をＦ(ｘ，ｙ)を補正できる可能性があってもランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)は増加させるだけであり、平均化によるランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)の低減効果は期待できない。その理由は以下のように説明される。
【００４６】
放射線撮影直前の暗電流画像をＤ-1(ｘ，ｙ)、放射線曝射中の１枚目及び２枚目の放射線画像をそれぞれＸ0(ｘ，ｙ)及びＸ1(ｘ，ｙ)とすると、ここで行われる演算は次のように表される。
【００４７】
【数６】
【００４８】
この演算で残存するランダム成分と、通常の暗電流補正方法で残存するランダム成分の比は(１４)式で示される。(１４)式に示されるように、この方法を用いると(７)式に示したランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)の平均化効果を利用できないため、ノイズ成分は増大する。したがってこの方法では信号雑音比の悪化が懸念される。
【００４９】
更に実際には、読み取り動作に時間を要するため、読み取り期間中に曝射された放射線情報を正確に電子に変換できない可能性や、読み取り期間中の放射線情報が無効になり患者被曝が増大する可能性がある。一方、特許文献２の第２実施例において、放射線撮影直前の１回の暗電流撮影に加え、放射線撮影直後に１回の放射線撮影を行い、両者を関連付けた暗電流画像を作成し、この暗電流画像を用いて暗電流補正を施す提案が開示されている。
【００５０】
この方法においても開示されている関連付けは係数倍演算のみであり、同じく定常的なオフセット成分をＦ(ｘ，ｙ)を補正できてもランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)は増加させるだけであり、平均化による低減効果は期待できない。また放射線撮影直後の暗電流画像にはリフレッシュ動作で掃き出しきれなかった残像成分が含まれている。この画像と残像成分が含まれない放射線撮影直前の暗電流画像を組み合わせることは、両者の相関が不足するため実用的ではない。即ち、特許文献２が意図している暗電流補正はすべて定常的なオフセット成分Ｆ(ｘ，ｙ)の補正のみであり、(７)式に示した複数枚暗電流画像の平均によるランダム成分Ｒ(ｘ，ｙ)の低減、即ち信号雑音比の改善に関して何ら考慮されていない。
【００５１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、最終的な画像を得るに先立ち、放射線撮影後直ちにある程度の補正が施された画像を得ることができ、確認を可能とし、ユーザのワークフローを改善すると共に、再撮影に要する待ち時間を大幅に短縮することができる放射線撮像装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００５２】
本発明の放射線撮像装置は、撮像手段で撮像した被写体像の縮小画像を、前記被写体像の画像の前に送信する送信手段と、前記縮小画像を表示した後に前記被写体像の画像を表示手段に表示する表示制御手段とを含む。
【００５３】
本発明の放射線撮像装置は、被写体像を放射線で撮像する撮像手段と、前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られる第２の補正データを取得する途中段階の第１の補正データでの第１の補正処理と、前記第２の補正データでの第２の補正処理を前記被写体像の画像データに施す補正手段と、前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示する表示手段とを含む。
【００５４】
本発明の放射線撮像装置は、撮像手段で被写体像の画像データを撮像した後に得られた第１の補正データに基づいた第１の補正処理と、前記第１の補正処理に用いられる前記第１の補正データの取得回数より多くの回数で取得された第２の補正データに基づいた第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施す補正手段と、前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示する表示制御手段とを含む。
【００５５】
本発明の放射線撮像方法は、撮像手段により被写体像を放射線で撮像するステップと、前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られる第２の補正データを取得する途中段階の第１の補正データでの第１の補正処理と、前記第１の補正データに基づいて構成される前記第２の補正データでの第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施すステップと、前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示するステップとを含む。
【００５６】
本発明の放射線撮像方法は、撮像手段により被写体像を放射線で撮像するステップと、前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られた第１の補正データに基づいた第１の補正処理と、前記第１の補正処理に用いられる前記第１の補正データの取得回数より多くの回数で撮像した後に取得された第２の補正データに基づいた第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施すステップと、前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示するステップとを含む。
【発明の効果】
【００５７】
本発明によれば、最終的な画像を得るに先立ち、放射線撮影後直ちにある程度の補正が施された画像を得ることができ、確認を可能とし、ユーザのワークフローを改善すると共に、再撮影に要する待ち時間を大幅に短縮することができる。
【００５８】
また、本発明によれば、被写体像の撮影後に直ちに簡略補正画像を表示できると共に精度の高い補正画像を後から表示可能であるため、撮影画像の正確性を確認することが可能である。
【００５９】
更に、本発明によれば、被写体像の撮影後に直ちに簡略補正画像を表示できると共に精度の高い補正画像を後から表示可能であり、且つ表示を更新する方法を選択可能であるため、放射線撮影システムの操作を妨げることがなく、無駄のない操作が可能となる。
【００６０】
更に、本発明によれば、被写体像の撮影後に直ちに簡略補正画像を表示できると共に精度の高い補正画像を後から表示可能であり、且つユーザは画像処理状況を知ることができるため、ユーザの誤操作が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャートである。
【図２】本発明の放射線撮影装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】第２の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャートである。
【図４】第３の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャートである。
【図５】パーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。
【図６】センサ読み取り動作原理を説明する模式図である。
【図７】MIS型センサの構成図である。
【図８】光電変換素子のエネルギーバンド図である。
【図９】センサ駆動を示すフローチャートである。
【図１０】放射線曝射とセンサ駆動のタイミングを説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１及び図２を用いて説明する。図１は第１の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャート、図２は本発明の放射線撮像装置を示す模式図である。
【００６３】
図１において、１は放射線曝射要求ステップ、２は放射線撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、３は放射線が曝射されるステップ、４は放射線画像を読み取るステップ、５は第１回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、６は第1回目の暗電流画像を読み取るステップ、７は第２回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、８は第２回目の暗電流画像を読み取るステップ、９は第３回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１０は第３回目の暗電流画像を読み取るステップ、１１は第４回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１２は第４回目の暗電流画像を読み取るステップ、１３は第１回目の暗電流画像を用いて暗電流補正した画像を表示するステップ、１４は第1回目から第４回目までの暗電流画像を平均するステップ、１５は第１回目から第４回目までの暗電流画像の平均を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を保存するステップである。
【００６４】
図２において、４０は放射線撮影システム、４１は放射線発生装置、４２は患者、４３は放射線検出器、４４は放射線撮影システム４０を制御するコントロールＰＣ、４５は放射線撮影システム４０を構成する各要素を繋ぐバスライン、４６は放射線検出器４３から送信される画像を一時保存するキャプチャボード、４７は放射線画像の画像処理（補正処理を含む）を行う画像処理装置、４８は放射線画像を表示する表示装置、４９は放射線画像を保存する保存装置である。
【００６５】
放射線技師が患者４２を整位して放射線曝射スイッチをオンにすると(ステップ１)、放射線検出器の初期化駆動が開始され読取サイクルを繰り返す(ステップ２)。放射線発生装置４１と放射線検出器４３の準備が完了すると放射線曝射命令が発令される。この命令を受けて放射線検出器４３は蓄積を開始し、これに同期して放射線発生装置４１は放射線曝射を開始する(ステップ３)。放射線曝射が終了すると放射線検出器４３は蓄積を直ちに終了し、蓄積された放射線画像を読み取る(ステップ４)。続いて放射線検出器４３は初期化駆動を開始し(ステップ５)、放射線撮影と同じ回数だけ読取サイクルを繰り返した後に蓄積を開始する。放射線撮影と同じ蓄積時間が終了すると、放射線検出器は蓄積された暗電流画像を読み取る(ステップ６)。
【００６６】
ここまでのステップで得られた放射線画像及び暗電流画像は、それぞれキャプチャボード４６に送信され、画像処理装置４７において(３)式に示した１次暗電流補正が行われる。さらに画像処理装置４７は１次暗電流補正画像に対して(６)式に示した感度補正、トリミング処理、階調処理及び鮮鋭化処理等を行い、得られた１次診断画像は直ちに表示装置４８に表示される(ステップ１３)。またこれらの画像処理に時間を要する場合は、１次暗電流補正画像に対してローパスフィルタ処理と間引きサンプリングを行った縮小画像に対して画像処理を行うことで、表示時間の短縮を行っても良い。このとき保存画像は縮小しないフルサイズ画像を用いてバックグラウンドで画像処理されるため、画質が劣化する問題はない。放射線曝射から表示装置４８に画像が表示されるまでの時間Ｔdisplayは、(９)式と同じ条件において次式のように計算される。
【００６７】
【数７】
【００６８】
仮に、図１０における駆動方法1を採用し放射線曝射時間が２０msec、センサ蓄積時間が３０msecであれば、Ｔdisplayは３秒程度も可能である。
【００６９】
表示ステップ１３と並行して、放射線検出器４３はステップ７〜ステップ１２に示される暗電流撮影を行い、それぞれの画像をキャプチャボード４６に転送する。４回の暗電流撮影が終了すると、画像処理装置４７は４回分の暗電流画像を平均し(ステップ１４)、放射線画像との減算処理及び感度補正を行い、得られた４次補正画像は保存装置４９に保存される(ステップ１５)。更に画像処理装置４７は４次補正画像に対してトリミング処理、階調処理、鮮鋭化処理等を行い、４次診断画像を作成する。
【００７０】
これらのステップは表示ステップ１３のバックグランド処理として実施されるため、放射線技師は放射線曝射後、直ちに表示装置４８に表示された１次診断画像を利用して、患者の整位が十分であったか、画質に問題ないかを確認することができる。また診断に提供する画像は、４回の暗電流画像を利用しているため画質に優れる。
【００７１】
なお、本実施形態では、表示装置４８に表示するための暗電流撮影回数を１回、暗電流撮影総回数を４回としたが、この回数設定は本発明の範囲を制限するものではない。表示装置４８に表示するための暗電流撮影回数及び暗電流撮影総回数は任意に設定可能であり、表示装置４８に表示するための暗電流撮影回数は暗電流撮影総回数より少なければ、本発明の効果を得ることができる。したがって表示装置４８に表示するための暗電流撮影回数は０回以上であり、暗電流撮影総回数は１回以上である。
【００７２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図２及び図３を用いて説明する。図３は第２の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャートである。図３において、図１と共通のステップは図１と共通の符号を用いる。
【００７３】
図３において、１は放射線曝射要求ステップ、２は放射線撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、３は放射線が曝射されるステップ、４は放射線画像を読み取るステップ、５は第１回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、６は第１回目の暗電流画像を読み取るステップ、７は第２回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、８は第２回目の暗電流画像を読み取るステップ、９は第３回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１０は第３回目の暗電流画像を読み取るステップ、１１は第４回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１２は第４回目の暗電流画像を読み取るステップ、１３は第１回目の暗電流画像を用いて暗電流補正した画像を表示するステップ、１４は第1回目から第４回目までの暗電流画像を平均するステップ、１５は第１回目から第４回目までの暗電流画像の平均を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を保存するステップである。１６は第１回目から第４回目までの暗電流画像の平均を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を表示するステップ、５１は画像更新方法を選択するステップ、５２は放射線検出器43の動作状況を確認するステップ、５３は画像処理状況を確認するステップである。
【００７４】
放射線技師が患者４２を整位して放射線曝射スイッチをオンにすると(ステップ１)、放射線検出器の初期化駆動が開始し読取サイクルを繰り返す(ステップ２)。放射線発生装置４１と放射線検出器４３の準備が完了すると放射線曝射命令が発令される。この命令を受けて放射線検出器４３は蓄積を開始し、これに同期して放射線発生装置４１は放射線曝射を開始する(ステップ３)。放射線曝射が終了すると放射線検出器４３は蓄積を直ちに終了し、蓄積された放射線画像を読み取る(ステップ４)。続いて放射線検出器４３は初期化駆動を開始し(ステップ５)、放射線撮影と同じ回数だけ読取サイクルを繰り返した後に蓄積を開始する。放射線撮影と同じ蓄積時間が終了すると、放射線検出器は蓄積された暗電流画像を読み取る(ステップ６)。
【００７５】
ここまでのステップで得られた放射線画像及び暗電流画像は、それぞれキャプチャボード４６に送信され、画像処理装置４７において(３)式に示した１次暗電流補正が行われる。さらに画像処理装置４７は１次暗電流補正画像に対して(６)式に示した感度補正、トリミング処理、階調処理及び鮮鋭化処理等を行い、得られた１次診断画像は直ちに表示装置４８に表示される(ステップ１３)。また任意のタイミングで動作する画像処理状況確認ステップ５３は、表示装置４８に表示された画像が第１回目の暗電流撮影に基づいて発生したことを確認し、表示装置４８にその情報を表示する。
【００７６】
表示ステップ１３と並行して、放射線検出器４３はステップ７〜ステップ１２に示される暗電流撮影を行い、それぞれの画像をキャプチャボード４６に転送する。４回の案電流撮影が終了すると、画像処理装置４７は４回分の案電流が像を平均し(ステップ１４)、放射線画像との減算処理を行う。４回分の暗電流画像で補正され感度補正も行われた４次補正画像は、保存装置４９に保存される(ステップ１５)。さらに画像処理装置４７は４次補正画像に対してトリミング処理、階調処理、鮮鋭化処理等を行い、４次診断画像を作成し、この４次診断画像は表示装置４８によって表示される(ステップ１６)。
【００７７】
４次診断画像の表示方法は、表示更新方法選択ステップ５１によってユーザが選択可能である。第１の表示方法は４次診断画像が作成され次第、直ちに表示装置４８に４次診断画像を表示する方法である。第２の表示方法は、表示装置４８上にステップ１３で表示された１次診断画像が表示されている場合にのみ、ステップ１３の１次診断画像をステップ１６の４次診断画像によって更新する方法である。これは表示装置４８が、タッチパネルのように画像表示機能と放射線撮影システム４０の操作機能を兼ねている場合に、放射線技師が次の撮影準備のために行っているシステム操作を妨げないためである。なお、第２の表示方法では、表示装置４８がシステム操作画面を表示しているときは、４次診断画像を表示する代わりに画像処理確認ステップ５３を用いて、次の診断画像が完成したことを伝えるアイコン等の表示を行っても良い。また撮影画像リストに画像補正及び画像処理の進行状況をアイコン等で表示しても良い。
【００７８】
更に、任意のタイミングで動作する放射線検出器状況確認ステップ５２によって、放射線検出器が暗電流撮影中であるか休止中であるか確認することができる。確認された放射線検出器状況を基に、表示装置４８に放射線検出器４３の状況を表示する。またもし放射線検出器４３が暗電流撮影を実行中の場合は、コントロールＰＣ４４は放射線発生装置に対して曝射禁止命令を出す。この結果、バックグランドで暗電流撮影を行っている最中に放射線を曝射することがなくなるため、放射線撮影システム４０は安全に暗電流撮影を実行することができる。また患者に対して誤って無効な放射線被曝を与えることもない。なお複数枚の暗電流画像撮影中に放射線曝射を禁止することに関しては、暗電流撮影が放射線曝射前でも放射線曝射後であっても有効な方法である。
【００７９】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態を図２及び図４を用いて説明する。図４は第３の実施形態の放射線撮影方法を説明するフローチャートである。図４において、図１と共通のステップは図１と共通の符号を用いる。
【００８０】
図４において、１は放射線曝射要求ステップ、２は放射線撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、３は放射線が曝射されるステップ、４は放射線画像を読み取るステップ、５は第１回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、６は第１回目の暗電流画像を読み取るステップ、７は第２回目の暗電流撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、８は第２回目の暗電流画像を読み取るステップ、９は第３回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１０は第３回目の暗電流画像を読み取るステップ、１１は第４回目の暗電流画像撮影に備えて放射線検出器を初期化するステップ、１２は第４回目の暗電流画像を読み取るステップ、１３は第１回目の暗電流画像を用いて暗電流補正した画像を表示するステップ、１４は第１回目から第４回目までの暗電流画像を平均するステップ、１５は第１回目から第４回目までの暗電流画像の平均を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を保存するステップである。１６は第1回目から第四回目までの暗電流画像の平均を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を表示するステップ、１７は第１回目の暗電流画像と第２回目の暗電流画像の平均値を計算するステップ、１８は第１回目の暗電流画像と第２回目の暗電流画像の平均値を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を表示するステップ、１９は第１回目から第３回目までの暗電流画像の平均値を計算するステップ、２０は第１回目から第３回目の暗電流画像の平均値を用いて放射線画像の暗電流補正を行った画像を表示するステップである。
【００８１】
放射線技師が患者４２を整位して放射線曝射スイッチをオンにすると(ステップ１)、放射線検出器の初期化駆動が開始し読取サイクルを繰り返す(ステップ２)。放射線発生装置４１と放射線検出器４３の準備が完了すると放射線曝射命令が発令される。この命令を受けて放射線検出器４３は蓄積を開始し、これに同期して放射線発生装置４１は放射線曝射を開始する(ステップ３)。放射線曝射が終了すると放射線検出器４３は蓄積を直ちに終了し、蓄積された放射線画像を読み取る(ステップ４)。続いて放射線検出器４３は初期化駆動を開始し(ステップ５)、放射線撮影と同じ回数だけ読取サイクルを繰り返した後に蓄積を開始する。放射線撮影と同じ蓄積時間が終了すると、放射線検出器は蓄積された暗電流画像を読み取る(ステップ６)。
【００８２】
ここまでのステップで得られた放射線画像及び暗電流画像は、キャプチャボード４６にそれぞれ送信され、画像処理装置４７において(３)式に示した１次暗電流補正が行われる。さらに画像処理装置４７は１次暗電流補正画像に対して(６)式に示した感度補正、トリミング処理、階調処理及び鮮鋭化処理等を行い、得られた１次診断画像は直ちに表示装置４８に表示される(ステップ１３)。またこれらの画像処理に時間を要する場合は、１次暗電流補正画像に対してローパスフィルタ処理と間引きサンプリングを行った縮小画像を利用しても良い。
【００８３】
表示ステップ１３と並行して、放射線検出器４３はステップ７に示される初期化駆動とステップ８に示される第２回目の暗電流撮影ステップを実施する。そして第１回目の暗電流画像と第２回目の暗電流画像の平均計算を行い(ステップ１７)、且つ放射線画像との減算処理、感度補正及び診断用画像処理を行い、得られた２次診断画像を表示装置４８に表示する(ステップ１８)。さらに放射線検出器４３はステップ９に示される初期化駆動とステップ１０に示される第３回目の暗電流撮影ステップを実行する。そして第１回目から第３回目の暗電流画像の平均計算を行い(ステップ１９)、且つ放射線画像との減算処理、感度補正及び診断用画像処理を行い、得られた３次診断画像を表示装置４８に表示する(ステップ２０)。さらに放射線検出器４３はステップ１１に示される初期化駆動とステップ１２に示される第４回目の暗電流撮影ステップを実施する。そして第１回目から第４回目の暗電流画像の平均計算を行い(ステップ１４)、且つ放射線画像との減算処理及び感度補正を施す。４回分の暗電流画像で補正された４次補正画像は、保存装置４９に保存される(ステップ１５)。さらに画像処理装置４７は４次補正画像に対してトリミング処理、階調処理、鮮鋭化処理等を行い、４次診断画像を作成する。そして４次診断画像は表示装置４８によって最終画像として表示される(ステップ１６)。
【００８４】
表示ステップ１８、表示ステップ２０及び表示ステップ１６におけるＮ次診断画像の表示方法は、表示更新方法選択ステップ５１を用いてユーザが選択可能である。第１の表示方法は最新の診断画像が作成され次第、直ちに表示装置４８に最新の診断画像を表示する方法である。第２の表示方法は、表示装置４８上に表示された(Ｎ−１)次診断画像が表示されている場合にのみ、Ｎ次画像によって更新する方法である。これは表示装置48が、タッチパネルのように画像表示機能と放射線撮影システム４０の操作機能を兼ねている場合に、放射線技師が次の撮影準備のために行うシステム操作を妨げないためである。第３の表示方法は更新しない方法である。なお第２の表示方法で表示装置４８がシステム操作画面を表示しているとき及び第３の表示方法では、最新の診断画像を表示する代わりに逐次診断画像が完成したことを伝えるアイコン等の表示を行っても良い。また撮影画像リストに画像補正及び画像処理の進行状況をアイコン等で表示しても良い。
【００８５】
また、Ｎ次診断画像を得るための画像処理とＭ(≠Ｎ)次診断画像（Ｎ，Ｍは自然数）を得るための画像処理は、内容を変更することが可能である。例えばＮ＝１、Ｍ＝４の場合を考える。１次診断画像は１回の暗電流撮影に基づく画像であるため、４回の暗電流撮影に基づく４次診断画像に比べるとノイズが多い。そこで１次診断画像に施す画像処理は４次診断画像に施す画像処理と比べて、ノイズ平滑化処理を強くする、鮮鋭化処理を弱くする等の画像処理内容を変更することにより、一次診断画像と４次診断画像の差を小さくすると共に診断に適する画像を提供する方法が考えられる。
【００８６】
なお、上述した第１〜第３の本実施形態による放射線撮像装置を構成する各機能、及び放射線撮像方法を構成する各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は本発明の実施形態に含まれる。
【００８７】
具体的に、前記プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記録媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、上記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネットの等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体（光ファイバ等の有線回線や無線回線等）を用いることができる。
【００８８】
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全てあるいは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形態の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明の実施形態に含まれる。
【００８９】
図５は、一般的なパーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。この図５において、１２００はコンピュータＰＣである。ＰＣ１２００は、ＣＰＵ１２０１を備え、ＲＯＭ１２０２またはハードディスク（ＨＤ）１２１１に記憶された、あるいはフレキシブルディスクドライブ（ＦＤ）１２１２より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行し、システムバス１２０４に接続される各デバイスを総括的に制御する。
【符号の説明】
【００９０】
４０ 放射線撮影システム
４１ 放射線発生装置
４２ 患者
４３ 放射線検出器
４４ コントロールＰＣ
４５ バスライン
４６ キャプチャボード
４７ 画像処理装置
４８ 表示装置
４９ 保存装置
７１ 光電変換部
７２ 薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)
７３ バイアス線
７４ ゲート線
７５ 信号線
７６ 読み取りＩＣ
７７ アナログ-デジタル変換器(Ａ／Ｄ)
７８ ゲート駆動装置
８２ 上部電極(Ｄ電極)
８３ ｎ+ドープ層
８４ ａ−Ｓｉ真性半導体i層
８５ 絶縁層
８６ 下部電極(Ｇ電極)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段で撮像した被写体像の縮小画像を、前記被写体像の画像の前に送信する送信手段と、
前記縮小画像を表示した後に前記被写体像の画像を表示手段に表示する表示制御手段と
を含むことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
被写体像を放射線で撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られる第２の補正データを取得する途中段階の第１の補正データでの第１の補正処理と、前記第２の補正データでの第２の補正処理を前記被写体像の画像データに施す補正手段と、
前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示する表示手段と
を含むことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の補正データは、前記撮像手段の所定の特性であることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記所定の特性は暗電流特性であることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記第１の補正データは、暗電流特性の取得回数が０回であることを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記第２の補正データは、前記第１の補正データよりも回数の多い測定に基づいて得られるものであることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
撮像手段で被写体像の画像データを撮像した後に得られた第１の補正データに基づいた第１の補正処理と、前記第１の補正処理に用いられる前記第１の補正データの取得回数より多くの回数で取得された第２の補正データに基づいた第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施す補正手段と、
前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示する表示制御手段と
を含むことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項８】
前記第１の補正処理は、前記被写体像の画像データの縮小画像に対して施されることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
撮像手段により被写体像を放射線で撮像するステップと、
前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られる第２の補正データを取得する途中段階の第１の補正データでの第１の補正処理と、前記第１の補正データに基づいて構成される前記第２の補正データでの第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施すステップと、
前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示するステップと
を含むことを特徴とする放射線撮像方法。
【請求項１０】
撮像手段により被写体像を放射線で撮像するステップと、
前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られた第１の補正データに基づいた第１の補正処理と、前記第１の補正処理に用いられる前記第１の補正データの取得回数より多くの回数で撮像した後に取得された第２の補正データに基づいた第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施すステップと、
前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示するステップと
を含むことを特徴とする放射線撮像方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の放射線撮像方法の前記各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載の放射線撮像方法の前記各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
撮像手段で撮像した被写体像の縮小画像を、前記被写体像の画像の前に送信する送信手段と、
前記縮小画像を表示した後に前記被写体像の画像を表示手段に表示する表示制御手段と
を含むことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
被写体像を放射線で撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られる第２の補正データを取得する途中段階の第１の補正データでの第１の補正処理と、前記第２の補正データでの第２の補正処理を前記被写体像の画像データに施す補正手段と、
前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示する表示手段と
を含むことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の補正データは、前記撮像手段の所定の特性であることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記所定の特性は暗電流特性であることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記第１の補正データは、暗電流特性の取得回数が０回であることを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記第２の補正データは、前記第１の補正データよりも回数の多い測定に基づいて得られるものであることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
撮像手段で被写体像の画像データを撮像した後に得られた第１の補正データに基づいた第１の補正処理と、前記第１の補正処理に用いられる前記第１の補正データの取得回数より多くの回数で取得された第２の補正データに基づいた第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施す補正手段と、
前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示する表示制御手段と
を含むことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項８】
前記第１の補正処理は、前記被写体像の画像データの縮小画像に対して施されることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
撮像手段により被写体像を放射線で撮像するステップと、
前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られる第２の補正データを取得する途中段階の第１の補正データでの第１の補正処理と、前記第１の補正データに基づいて構成される前記第２の補正データでの第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施すステップと、
前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示するステップと
を含むことを特徴とする放射線撮像方法。
【請求項１０】
撮像手段により被写体像を放射線で撮像するステップと、
前記撮像手段で前記被写体像の画像データを撮像した後に得られた第１の補正データに基づいた第１の補正処理と、前記第１の補正処理に用いられる前記第１の補正データの取得回数より多くの回数で撮像した後に取得された第２の補正データに基づいた第２の補正処理とを前記被写体像の画像データに施すステップと、
前記第１の補正処理に基づく画像を表示した後に前記第２の補正処理に基づく画像を表示手段に表示するステップと
を含むことを特徴とする放射線撮像方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の放射線撮像方法の前記各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載の放射線撮像方法の前記各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０６９７１（Ｐ２０１３−１０６９７１Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−２３１０７（Ｐ２０１３−２３１０７）
【出願日】平成２５年２月８日（２０１３．２．８）
【分割の表示】特願２０１２−１７３１３８（Ｐ２０１２−１７３１３８）の分割
【原出願日】平成１３年６月５日（２００１．６．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年２月８日（２０１３．２．８）
【分割の表示】特願２０１２−１７３１３８（Ｐ２０１２−１７３１３８）の分割
【原出願日】平成１３年６月５日（２００１．６．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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